Одноразовая пусковая система
Часть серии о |
Космический полет |
---|
Портал космических полетов |
Одноразовая ракета-носитель (или одноразовая ракета-носитель/ELV ) — это ракета-носитель , которую можно запустить только один раз, после чего ее компоненты либо уничтожаются при входе в атмосферу , либо выбрасываются в космос. ELV обычно состоят из нескольких ступеней ракеты , которые последовательно сбрасываются по мере израсходования топлива и набора высоты и скорости. По состоянию на 2024 год все меньше и меньше спутников и пилотируемых космических кораблей будет запускаться на ELV в пользу многоразовых ракет-носителей . [1] Тем не менее, во многих случаях ELV все же может иметь более убедительный вариант использования по сравнению с многоразовым транспортным средством. ELVs проще по конструкции, чем многоразовые пусковые системы , и поэтому могут иметь более низкую себестоимость производства. Кроме того, ELV может использовать весь запас топлива для ускорения своей полезной нагрузки, обеспечивая большую полезную нагрузку. ELV — это проверенная технология, широко используемая на протяжении многих десятилетий. [2]
Текущие операторы
[ редактировать ]Арианспейс
[ редактировать ]Arianespace SA — французская компания, основанная в 1980 году как первый в мире поставщик услуг коммерческих запусков . Он является оператором двух различных ракет-носителей : Vega , ракеты малой грузоподъемности , и Ariane 6 , ракеты средней или тяжелой грузоподъемности , в зависимости от конфигурации.
Европейские космические запуски проводятся совместными усилиями нескольких частных компаний и государственных учреждений. Роль Arianespace заключается в продвижении услуг по запуску, подготовке миссий и ведении всех отношений с клиентами. В Гвианском космическом центре (CSG) компания курирует команду, которая интегрирует и готовит аппараты к запуску.
Сами ракеты разрабатываются и производятся другими компаниями, в том числе материнской компанией ArianeGroup для Ariane 6 или Avio для Vega. Стартовая инфраструктура CSG принадлежит Европейскому космическому агентству , а сама земля принадлежит и управляется CNES , французским национальным космическим агентством.
По состоянию на май 2021 г. [update]За 41 год Arianespace запустила более 850 спутников в 287 запусках. Первым коммерческим полетом, которым руководила новая организация, был Spacenet F1, запущенный 23 мая 1984 года. Arianespace использует Гвианский космический центр во Французской Гвиане в качестве основной стартовой площадки. Штаб-квартира компании находится в пригороде Парижа Эври-Куркуронн .Китай
[ редактировать ]Активный/в стадии исследования
[ редактировать ]- Ракета воздушного базирования способна доставить 50 кг плюс полезную нагрузку на расстояние до 500 км . [3]
- Церера-1 частной фирмы (относительно высокая частота запусков) Малая твердотопливная ракета-носитель
- Гравити-1" Разрабатывается твердотопливная ракета-носитель средней грузоподъемности морского базирования "
- «Гипербола-1» частной фирмы Малая твердотопливная ракета-носитель
- «Гипербола-3 » с многоразовой первой ступенью (ВТВЛ) частной фирмы, которая в настоящее время находится в стадии разработки. Жидкостная (металокс) ракета-носитель средней грузоподъемности
- Jielong 3 в настоящее время находится на вооружении. Твердотопливная ракета-носитель малой и средней грузоподъемности
- Кайтуоже-1А ( Пионер-1 )
- «Куайчжоу» Малогабаритная твердотопливная ракета-носитель быстрого реагирования
- Твердотопливная ракета-носитель малой и средней грузоподъемности Лицзянь-1, находящаяся в настоящее время на вооружении (коммерческое подразделение Китайской академии наук )
- «Лицзянь-2» на жидком топливе (керолокс) с многоразовой первой ступенью. Разрабатывается ракета-носитель средней грузоподъемности
- CZ-2E(A) Предназначен для запуска модулей китайской космической станции. Грузоподъемность до 14 тонн на НОО и стартовая тяга 9000 (кН), развиваемая 12 ракетными двигателями, с увеличенным обтекателем диаметром 5,20 м и длиной 12,39 м для размещения крупных космических кораблей. [4]
- CZ-2F/G Модифицированный CZ-2F без аварийной башни, специально используемый для запуска роботизированных миссий, таких как грузовой и космический лабораторный модуль Шэньчжоу с грузоподъемностью до 11,2 тонны на околоземной орбите. [5]
- CZ-3B(A) Более мощные ракеты Long March с жидкостными подвесными двигателями большего размера и грузоподъемностью до 13 тонн на НОО.
- CZ-3C, Ракета-носитель сочетающая активную часть CZ-3B с двумя ускорителями от CZ-2E.
- Длинный марш 4C
- CZ-5 (с ускорителями керолокс) Тяжелая ракета-носитель гидролокс
- Вариант CZ-5B CZ-5 для полезной нагрузки на околоземной орбите (до 25 тонн на НОО )
- CZ-6 или малая ракета-носитель; малогабаритная РН Kerolox с коротким периодом подготовки к запуску, низкой стоимостью и высокой надежностью, для удовлетворения потребностей в запуске малых спутников массой до 500 кг на расстояние до 700 км SSO , первый полет в 2010 году; с Фань Жуйсяном ( 范瑞祥 ) в качестве главного дизайнера проекта. [6] [7] [8]
- CZ-7 Ракета-носитель Kerolox средней грузоподъемности для запуска миссий по снабжению космической станции Тяньгун
- CZ-8 Ракета-носитель средней грузоподъемности SSO . в основном предназначена для вывода полезных грузов на орбиты
- Сверхтяжелая ракета-носитель CZ-9 грузоподъемностью 150 тонн на околоземной орбите, которая в настоящее время находится в стадии разработки (со временем планируется полностью повторно использовать ее)
- CZ-10 для пилотируемых лунных миссий Разрабатывается сверхтяжелая ракета-носитель
- CZ-10A Экипажная ракета-носитель средней грузоподъемности для запуска пилотируемых космических кораблей нового поколения на околоземные орбиты с многоразовой первой ступенью, которая в настоящее время находится в стадии разработки.
- CZ-11 Малогабаритная твердотопливная ракета-носитель быстрого реагирования
- Паллас-1" в стадии разработки. Многоразовая (1-я ступень) ракета-носитель средней грузоподъемности на жидком топливе (керолокс) частной фирмы "
- Проект 921-3 Многоразовая ракета-носитель текущий проект многоразовой системы шаттлов.
- Тенгюн - еще один текущий проект двухкрыльевой многоразовой системы шаттлов.
- Многоразовый космический самолет похож на американский X-37B ) многоразовый космический самолет вертикального запуска с крыльями, который приземляется на взлетно-посадочную полосу и в настоящее время находится в эксплуатации (предположительно , по форме и функциям
- Ракета-носитель Kerolox средней грузоподъемности Tianlong 2 частной фирмы (в эксплуатации)
- Tianlong 3 с многоразовой первой ступенью от частной фирмы, которая в настоящее время находится в стадии разработки. Ракета-носитель Kerolox средней и тяжелой грузоподъемности
- Ракета- носитель средней грузоподъемности на жидком топливе (металокс) частной фирмы, находящаяся в настоящее время в эксплуатации (первая в мире ракета на метановом топливе, достигшая космоса и достигшая орбиты с полезной нагрузкой)
- Zhuque-3 частной фирмы с многоразовой первой ступенью, которая в настоящее время находится в стадии разработки. Металлоксовая ракета-носитель средней и тяжелой грузоподъемности
Отменено/выведено из эксплуатации
[ редактировать ]- CZ-1D создан на базе CZ-1 , но с новой второй ступенью N 2 O 4 /UDMH.
- Многоразовая система шаттлов проекта 869 с орбитальными аппаратами «Тяньцзяо-1» или «Чанг Ченг-1» («Великая стена-1»). Проект 1980-1990-х годов.
ИСРО
[ редактировать ]В 1960-е и 1970-е годы Индия инициировала собственную программу создания ракет-носителей в соответствии со своими геополитическими и экономическими соображениями. В 1960–1970-х годах страна Индия начала с ракеты-зонда в 1960-х и 1970-х годах и продолжила исследования по созданию ракеты-носителя «Спутник-3» и более совершенной ракеты-носителя дополненной спутниковой системы (ASLV), оснащенной оперативной вспомогательной инфраструктурой. 1990-е годы. [9]
ДЖАКСА
[ редактировать ]Япония запустила свой первый спутник «Осуми ISAS » в 1970 году с помощью ракеты L-4S . До слияния ISAS использовала небольшие ракеты-носители семейства Mu твердотопливные , а NASDA разработала более крупные ракеты-носители на жидком топливе. Вначале NASDA использовала лицензионные американские модели. [10]
Первой моделью ракеты-носителя на жидком топливе, разработанной внутри страны в Японии, была H-II , представленная в 1994 году. NASDA разработало H-II с двумя целями: иметь возможность запускать спутники, используя только свою собственную технологию, такую как ISAS и значительно улучшить его возможности запуска по сравнению с предыдущими лицензированными моделями. Для достижения этих двух целей был принят ступенчатый цикл сгорания в двигателе первой ступени LE-7 . Комбинация жидкого водорода двигателя первой ступени с двухступенчатым циклом сгорания и твердотопливных ракетных ускорителей была перенесена на его преемника, H-IIA и H-IIB, и стала базовой конфигурацией японских ракет-носителей на жидком топливе на 30 лет, с 1994 года. до 2024 года. [10]
В 2003 году JAXA было образовано путем слияния трех космических агентств Японии для оптимизации космической программы Японии, и JAXA взяло на себя управление H-IIA жидкостной ракетой-носителем MV , твердотопливной ракетой-носителем и несколькими наблюдательными ракетами от каждого агентства. H-IIA - это ракета-носитель, надежность которой повысилась при одновременном снижении затрат за счет значительных улучшений по сравнению с H-II, а MV в то время была крупнейшей в мире твердотопливной ракетой-носителем. [10]
В ноябре 2003 года первый после открытия JAXA запуск H-IIA № 6 потерпел неудачу, но все остальные запуски H-IIA прошли успешно, и по состоянию на февраль 2024 года H-IIA успешно запустил 47 из 48 запусков. JAXA планирует прекратить операции H-IIA с рейсом H-IIA № 50 и вывести его из эксплуатации к марту 2025 года. [11]
JAXA эксплуатировало H-IIB , модернизированную версию H-IIA, с сентября 2009 года по май 2020 года и шесть раз успешно запускало транспортное средство H-II . Этот грузовой космический корабль отвечал за пополнение запасов японского экспериментального модуля «Кибо» на Международной космической станции . [12]
Чтобы иметь возможность запускать меньшие миссии, JAXA разработало новую твердотопливную ракету Epsilon в качестве замены устаревшей MV . Первый успешный полет состоялся в 2013 году. На данный момент ракета совершила шесть полетов, при этом один запуск был неудачным.
В январе 2017 года JAXA попыталось, но безуспешно, вывести на орбиту миниатюрный спутник на одной из своих ракет серии SS520. [13] Вторая попытка, предпринятая 2 февраля 2018 года, оказалась успешной: спутник CubeSat весом четыре килограмма был выведен на околоземную орбиту. Ракета, известная как SS-520-5, является самой маленькой в мире орбитальной ракетой-носителем. [14]
В 2023 году JAXA начало эксплуатацию H3 , который заменит H-IIA и H-IIIB; H3 - это ракета-носитель на жидком топливе, разработанная на основе совершенно новой конструкции, такой как H-II, а не улучшенной разработки, такой как H-IIA и H-IIB, которые были основаны на H-II. Целью разработки H3 является увеличение возможностей запуска при меньших затратах, чем у H-IIA и H-IIB. Для этого расширительный цикл прокачки первой ступени двигателя. впервые в мире был использован [15] [16] [17]Роскосмос
[ редактировать ]Роскосмос использует семейство из нескольких ракет-носителей, самой известной из которых является Р-7 , широко известная как ракета «Союз» , способная вывести на низкую околоземную орбиту (НОО) около 7,5 тонн. Ракета «Протон» (или УР-500К) имеет грузоподъемность более 20 тонн на НОО. К ракетам меньшего размера относятся «Рокот» и другие станции.
В настоящее время разработка ракеты включает в себя как новую ракетную систему «Ангара» , так и усовершенствования ракеты «Союз» «Союз-2» и «Союз-2-3» . Две модификации «Союза» — «Союз-2.1а» и «Союз-2.1б» уже прошли успешные испытания, увеличив стартовую грузоподъемность до 8,5 тонн на НОО.Соединенные Штаты
[ редактировать ]Несколько правительственных агентств США закупают запуски ELV. НАСА является крупным заказчиком программ коммерческого снабжения и развития коммерческих экипажей , а также запускает научные космические корабли. Подавляющее большинство ракет-носителей для его миссий, от ракеты «Редстоун» до семейств ракет «Дельта» , «Атлас» , «Титан» и «Сатурн» , являются расходным материалом. В качестве флагманской исследовательской замены частично многоразового космического корабля «Шаттл» , новейшего ELV НАСА, система космического запуска успешно совершила полет в ноябре 2022 года после более чем шестилетней задержки. Планируется, что в будущем он будет играть важную роль в программах исследований с экипажем. [18] [19]
ВВС США также являются заказчиком ELV, разработав семейства Titan, Atlas и Delta. Atlas V из программы Evolved ELV (EELV) 1994 года остается в активной эксплуатации под управлением United Launch Alliance . [20] В рамках конкурса «Космический запуск национальной безопасности» (NSSL) были выбраны два преемника EELV: одноразовый Vulcan Centaur и частично многоразовый Falcon 9 , чтобы обеспечить гарантированный доступ в космос. [21]
Иранское космическое агентство
[ редактировать ]Сапфир
[ редактировать ]Иран разработал одноразовую ракету-носитель для спутников Safir SLV . Имея высоту 22 м, диаметр активной зоны 1,25 м, две жидкостные ступени, первую ступень с одной тяговой камерой и вторую ступень с двумя тяговыми камерами и ступенчатым дросселированием, SLV имеет взлетную массу более 26 тонн. Первая ступень представляет собой удлиненный форсированный Shahab-3C . Согласно технической документации, представленной на ежегодном заседании Управления ООН по вопросам космического пространства , это двухступенчатая ракета со всеми жидкостными двигателями. Первая ступень способна поднять полезную нагрузку на максимальную высоту 68 километров. [22]
Safir-1B представляет собой второе поколение Safir SLV и может вывести спутник весом 60 кг на эллиптическую орбиту от 300 до 450 км. Тяга ракетного двигателя Safir-1B увеличена с 32 до 37 тонн.Симург
[ редактировать ]Кокнус
[ редактировать ]Израильское космическое агентство
[ редактировать ]Израильское космическое агентство — одна из семи стран, которые строят собственные спутники и запускают собственные ракеты-носители. «Шавит » — космическая ракета-носитель, способная вывести полезную нагрузку на низкую околоземную орбиту . [30] На сегодняшний день ракета-носитель «Шавит» использовалась для запуска каждого спутника Ofeq.
Разработка «Шавита» началась в 1983 году, и его эксплуатационные возможности были подтверждены тремя успешными запусками спутников «Офек» 19 сентября 1988 года; 3 апреля 1990 г.; и 5 апреля 1995 г. Ракеты-носители «Шавит» позволяют недорого и с высокой надежностью запускать микро/мини-спутники на низкую околоземную орбиту . Пусковая установка «Шавит» разработана на заводе «Малам», одном из четырех заводов группы IAI Electronics. Завод имеет большой опыт разработки, сборки, тестирования и эксплуатации систем для использования в космосе.
«Шавит» — трехступенчатая твердотопливная ракета -носитель , созданная на базе двухступенчатой «Иерихон-II» баллистической ракеты . Двигатели первой и второй ступеней производятся компанией Ta'as и используют твердое топливо. [31] Двигатели третьей ступени производятся компанией Rafael Advanced Defense Systems . Разрабатываются ракеты следующего поколения «Шавит», которые теперь называются «Шавит-2». Сообщается, что «Шавит-2» будет доступен для коммерческих запусков в ближайшем будущем.См. также
[ редактировать ]- Сравнение орбитальных стартовых систем
- Сравнение семейств орбитальных ракет-носителей
- Ракета-носитель
- Списки ракет
- Движение космического корабля
- Космический полет
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ресурс, KDC «Появление многоразовых ракет: трансформация экономики космических путешествий» . Ресурс КДК . Проверено 10 апреля 2024 г.
- ^ «Одноразовые ракеты-носители» . spacetethers.com . Проверено 31 декабря 2018 г.
- ^ «Дебют ракеты-носителя воздушного базирования на авиасалоне в Чжухае» . Xinhuanet . Архивировано из оригинала 7 февраля 2008 г. Проверено 3 мая 2008 г.
- ^ «Испытание наземной ветровой нагрузки CZ-2EA» . Китайский центр аэродинамических исследований и разработок . Архивировано из оригинала 13 февраля 2009 г. Проверено 30 июня 2008 г.
- ^ «Эксклюзив: «Шенба» будет запущена с улучшенной ракетой для своего первого полета примерно в 2010 году». People's Daily Online, 25 июня 2008 г. Архивировано из оригинала 10 июня 2016 г. Проверено 26 июня 2008 г.
- ^ люди растут вместе с аэрокосмической промышленностью» . China Personnel News 14 марта 2008 г. Архивировано из оригинала г. . 15 июля 2011 «Пусть молодые
- ^ Китайская ассоциация науки и технологий (2007 г.), Отчет о развитии дисциплин в области аэрокосмической науки и технологий , Пекин Китайская ассоциация науки и технологий, стр. 17. , КНР : 978-7504648662 . Архивировано из оригинала 11 сентября 2008 г.
- ^ «Общественный форум Международного космического университета посвящен аэрокосмической отрасли Китая (3)» . People Daily , 11 июля 2007 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 13 июля 2007 г.
- ^ Гупта, Южная Каролина; Суреш, Б.Н.; Сиван, К. (2007). «Эволюция индийских технологий ракет-носителей» (PDF) . Современная наука . 93 (12). Бангалор: Индийская академия наук : 1697. Архивировано (PDF) из оригинала 6 августа 2020 года . Проверено 17 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «История и перспективы развития жидкостных ракетных двигателей в Японии» . Джей Стадия. Архивировано из оригинала 29 декабря 2021 года . Проверено 21 февраля 2024 г.
- ^ «Ракета H2A № 48 успешно запущена со спутником сбора информации» 12 января 2024 г. Архивировано из оригинала 13 февраля 2024 г. Проверено 21 февраля 2024 г.
- ^ Киодо (15 января 2017 г.). «JAXA терпит неудачу в попытке запустить самую маленькую в мире ракету-носитель спутника» . Джапан Таймс . Проверено 16 января 2017 г.
- ^ «Ракета с улучшенным звуком стартовала из Японии с крошечным спутником» . Космический полет сейчас . 2 февраля 2018 года . Проверено 7 февраля 2018 г.
- ^ «О состоянии разработки новой основной ракеты» (PDF) (пресс-релиз JAXA , 2 июля 2015 г.). Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2023 г. Проверено 21 февраля 2024 г. .
- ^ Гебхардт, Крис; Бургхардт, Томас (16 ноября 2022 г.). «SLS совершает успешный дебютный полет, отправляя Артемиду I на Луну» . NASASpaceFlight.com . Проверено 19 ноября 2022 г.
- ^ «НАСА готовит ракету и космический корабль перед тропическим штормом Николь, перенацеливает запуск» . НАСА . 8 ноября 2022 г. Проверено 8 ноября 2022 г.
- ^ «Boeing и Lockheed Martin создадут совместное предприятие по услугам по запуску | SpaceRef — ваш космический справочник» . Архивировано из оригинала 9 декабря 2012 г. Проверено 28 февраля 2006 г.
- ^ Эрвин, Сандра (7 августа 2020 г.). «Пентагон выбирает SpaceX и ULA в качестве своих основных поставщиков запусков» . Космические новости . Проверено 24 августа 2022 г.
- ^ «Наш веб-сайт в настоящее время находится на плановом техническом обслуживании» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 5 сентября 2015 года . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ «Иран представляет три новых самодельных спутника» . Payvand.com. 22 ноября 2006 г. Архивировано из оригинала 6 февраля 2010 г. . Проверено 6 февраля 2010 г.
- ^ «Иран запускает космический корабль с животными / Прорывы в космической программе сигнализируют о начале новой эры национального развития: Ахмадинежад» . Тегеран Таймс . Архивировано из оригинала 12 февраля 2010 года . Проверено 6 февраля 2010 г.
- ^ «Израильское телевидение показывает «иранскую ракету», которая «может долететь далеко за пределы Европы» » . Таймс Израиля . Архивировано из оригинала 25 декабря 2016 года . Проверено 29 января 2015 г.
- ^ «Новости Израиля: Иран собирается отправить человека в космос? - Иерусалим онлайн» . Архивировано из оригинала 1 июля 2015 года . Проверено 29 января 2015 г.
- ^ Эшель, Тамир (24 апреля 2016 г.). «Первый запуск Симурга – успех или неудача Ирана? | Новости обороны» . Defense-update.com . Архивировано из оригинала 27 ноября 2016 года . Проверено 29 октября 2016 г.
- ^ «Подробности и раскрытие спутника Нахид, запуск Нахида с помощью Safir B-1 (персидский)» . mehrnews.com. 2 февраля 2013 года. Архивировано из оригинала 5 февраля 2013 года . Проверено 3 февраля 2013 г.
- ^ «Ахмадинежад скоро представит спутник Нахид (английский)» . mehrnews.com. 2 февраля 2013 года . Проверено 17 ноября 2022 г.
- ^ «Космические стартовые системы – Шавит» . Дигель . Проверено 19 ноября 2013 г.
- ^ «Шавит», Британника